英日联手开发分子机器人 探测活细胞未知环境
时间:2017-12-08

   英日联合开发分子机器人来检测活细胞中未知的环境

  荧光传感器工作

  细胞中的秘密是什么?

  据英国“新科学家”杂志报道,英国和日本的化学家共同开发了一系列能够检测活细胞未知化学环境的分子机器人,并将结果发回。

  科学家说,分子机器人可以将两种不同的细胞化学物质的测量结果加密成光,并将其发送给科学家进行解密,从而得到真实的结果。其中一个测量是通过光强度加密的,另一个是通过光的波长或颜色加密的。这些测量可以帮助生物化学家发现细胞如何产生能量以及信号如何在神经细胞中传播。

  负责研发工作的贝尔法斯特女王大学Pune Sangla De Silva表示:“纳米器件及其在纳米空间绘制中的应用首次成为科幻小说的科学实验。

  这种分子机器人对分子敏感,对两种化学环境的性质非常敏感。细胞中的第一个变量是质子 - 氢离子浓度的大小。映射这种变化很重要,因为细胞使用不同浓度的质子来储存和产生能量。第二个变量是极性的大小,通过这些大小,一些分子调节这些电极的负电荷的分布。另一方面,细胞通过这些电极使细胞膜成形并使分子聚集在一起或彼此分开。

  新的分子探针由附着于极性敏感荧光部分的质子敏感片段组成。当质子接收器检测到氢离子时,释放能量使荧光部分发光。你周围的质子越多,发出的光就越多。然而,由于发光荧光片段对极性变化敏感,所发射的光的波长加密了这些分子周围的极性,所以细胞环境的极性越大,光的波长越长。

  研究人员开发了18种不同的分子探针,并在人造细胞上进行了测试。分子探测器的不同版本具有不同的亲水性和疏水性,意味着它们自然移动到细胞膜周围的不同位置。通过监测发射的光的强度和波长,研究人员可以详细描述细胞膜周围的电化学环境。德席尔瓦说:这是第一次看到靠近细胞膜的质子分布是这样画的。意大利科学家说,这项工作是分子传感器设计方面的重大突破。